Использование отходов в строительстве
Эволюция в сфере строительных технологий, производство новейших материалов стимулирует строителей и проектировщиков быть более разносторонними, принимать смелые и неординарные решения. Строительная отрасль стремится соответствовать высоким требованиям нынешнего потребителя. Вместе с тем развитие строительства влечет за собой повышение негативного воздействия на окружающую среду.
В начале строительства любого объекта производится так называемая подготовка территории, которая включает в себя разборку и демонтаж существующих сооружений. В результате проведения строительных работ образуются тонны отходов, которые, чаще всего, вывозятся на несанкционированные свалки, а в идеале, на полигоны.
Многие европейские страны отказываются от утилизации и размещения отходов на полигонах, а постепенно увеличивают количество отходов перерабатываемых во вторсырье, модернизируя технологии и обновляя нормативную базу.
Что бы наладить процесс переработки, нужны большие инвестиции и нововведения в законодательные акты. Однако в дальнейшем выходим на более низкую стоимость готовых материалов, экономя природные ресурсы и снижая степень загрязненности природной среды.
В области строительства вопрос переработки отходов весьма актуален. Компании застройщики, как правило, не заинтересованы в передаче отходов после окончания строительства на переработку, поскольку данный процесс является на сегодня дорогостоящим. Также у некоторых есть опасение по поводу использования сырья из переработанных материалов, поскольку система сертификации и санитарно−эпидемиологического контроля вторсырья требует серьезных доработок.
Несмотря на то, что в строительной отрасли и относятся с недоверием к использованию материалов из вторсырья, существуют отходы, использование которых не вызывает ни у кого сомнения.
Переработка макулатуры и черных металлов – это прибыльная, налаженная отрасль производства, которая широко применяется строительными компаниями.
Также набирает обороты установка современных дробильно-сортировочных установок непосредственно на строительной площадке. С помощью этих установок можно переработать железобетонные элементы строений, бетонные изделия, асфальтные покрытия, кирпич от разборки зданий, во вторсырье.
Переработанный щебень и асфальтовая крошка могут применяться при строительстве дорог, мощении, устройстве фундаментов, благоустройстве территории, устройстве дренажей. Бой кирпича в основном используют для строительства временных подъездных дорог.
Но не только вышеуказанные отходы используются в строительстве. Существующие промышленные технологии позволяют получить новые вторичные материалы также из других элементов демонтажа.
Из древесных изделий изготовляют разного рода перегородки, изделия кровельных материалов перерабатываются в экорубероид, переработанное стекло используются для изготовления жидкого стекла, изделия линолеума применяются ради получения термопластбетона, грунт, образовавшийся от рытья котлованов под фундаменты, используют для приготовления почвенных смесей.
Сложнее поддаются переработке отходы пластика и резины. Однако благодаря новейшим технологиям переработки с этих отходов также можно получить вторсырье.
Измельченные изделия из резины применяют для производства изоляционных материалов, напольных покрытий, звукоизоляционных материалов, дренажных матов. Изделия из пластика дробятся, плавятся и перемешиваются, готовую массу охлаждают. Подготовленный таким образом агломерат, повторно измельчают и используют для изготовления полимерпесчаной массы.
Сегодня, когда существует острая проблема в увеличении количества территорий отводимых под полигоны и свалки, которые окружают жилую застройку городов и поселков, вопросы экологии стоят очень остро. Так как программа переработки отходов строительства находится в стадии разработки, очень важен каждый отдельный шаг в этом направлении. И такие шаги делаются.
При разработке документации нашим институтом используются оптимальные с эколого-экономической точки зрения варианты по использованию отходов строительства и демонтажа. После окончания строительства у вас не будет проблем с тоннами мусора образовавшегося при производстве работ.
Учитывая то, что вторичный материал намного дешевле и при использовании вторсырья остается совсем небольшое количество мусора, который необходимо вывозить, выгода очевидна.
Как использовать строительный мусор
Для начала нужно отделить собственно мусор от тех строительных и отделочных материалов, которые остались неиспользованными. Многие избавляются от них после завершения работ, проявляя весьма неосмотрительную поспешность. Не стоит забывать, что на загородном участке есть место не только «большому» строительству (к нему относится, например, возведение коттеджа), но и «малому». К этой рубрике мы отнесем бани, беседки, веранды, детские площадки, хозяйственные постройки. Кроме того, все сооружения требуют со временем мелкого ремонта, под который неудобно и нерационально отдельно заказывать материалы. Оставшиеся доски, бруски, вагонка, листы ДСП, ПВХ или поликарбоната могут быть использованы при обустройстве игрового домика для детей. Деревянные детали окажутся весьма кстати для изготовления ящиков, полок, стеллажей, табуретов, кормушек для птиц или белок. Доски, в том числе и бывшие в употреблении, также пригодятся в качестве бортов при заливке бетонных фундаментов и дорожек. Сотни кирпичей будет достаточно для того, чтобы сделать небольшой, но функциональный мангал. Лишние блоки пойдут в основание беседки или детского домика. Если керамической плитки для отделки коттеджа оказалось больше, чем нужно, то ею можно выложить цоколь или отмостку.
Для дачных строительных отходов найдется немало способов применения. Укажем на те из них, которые позволяют повторно задействовать материалы и одновременно скрыть из виду. Во-первых, если у вас на даче образовалась гора из битого кирпича, блоков, фрагментов бетона, то она вполне послужит заменой дорогостоящему щебню при насыпке дренажной подушки в основание садовых дорожек, подъездных путей и площадок под гараж или стоянку. Во-вторых, Строительный мусор можно заложить и в ленточный фундамент, который устанавливается под тяжелые кирпичные беседки и многоуровневые мангалы.
В-третьих, существуют участки, которые в силу своего рельефа или состава грунта изначально непригодны для возведения сколько-нибудь тяжелых построек. В этих случаях необходима масштабная отсыпка, чтобы выровнять поверхность, заполнить ямы и овраги. Когда строительство ведется на плывунах, и нужно для укрепления грунта залить толстый слой бетона, такой мусор тоже пригодится. Не стоит недооценивать и декоративный потенциал битого кирпича, особенно если под рукой есть материал разных цветов. Кирпичная крошка превосходно подойдет для украшения клумб, дорожек, альпийских горок и пространства между растениями — оставлять открытый грунт крайне нежелательно (он может превратиться в источник грязи).
Еще один вид строительного мусора, который часто употребляется в декоративных целях — это колотая керамическая плитка. Из ее фрагментов составляют мозаичные панно и орнаментируют клумбы. Кусочками плитки инкрустируют поверхность бетонных дорожек, пока та не затвердела.
Металлические отходы, которых немало скапливается на даче, следует рассортировать на две фракции. К первой относятся трубы, уголки, швеллеры. После удаления ржавчины из них можно сварить раму для висячих садов или винограда, а также каркас для небольших сооружений (бытовка, летний душ). Сетка, тонкие пруты, скобы и различные обрезки образуют вторую фракцию металлического мусора. Ее основная сфера применения — армирование бетонных конструкций.
Таким образом, почти что любая категория строительных отходов может быть повторно задействована на загородном участке. Тем самым, они вполне способны принести не только пользу, но и заметную экономию, показав себя оправданной альтернативой более дорогим материалам.
Применение отходов промышленности для строительства оснований
В конструкции дорожной одежды слои основания имеют наибольшую толщину. Поэтому их строительство сопряжено с большим расходом строительных материалов. В то же время слои оснований работают в более благоприятных условиях при сравнении с покрытиями, что позволяет широко использовать для их строительства местные материалы и отходы промышленности. Целесообразность их использования обосновывают технико-экономическими расчетами с учетом возможного уменьшения срока службы дорожной одежды в результате отказа от применения стандартных привозных материалов.
Помимо технико-экономической целесообразности применение при строительстве дорог отходов промышленности и вторичных ресурсов помогает решать экологические проблемы региона, высвобождая занимаемые отходами значительные территории, в том числе сельскохозяйственные земли.
Многообразие технических и технологических решений, характерных для дорожной отрасли, позволяет использовать при строительстве, ремонте и эксплуатации дорог практически все отходы промышленности. Исключение составляют отходы, имеющие повышенное содержание канцерогенов и радионуклидов.
Характерной особенностью этих материалов является неоднородность, что проявляется в нестабильности физико-механических и химических свойств. В связи с этим, возможность использования конкретного отхода или вторичного продукта необходимо выявлять путем проведения лабораторных исследований. Номенклатура отходов промышленности чрезвычайно велика и разнообразна. В зависимости от специализации производства различают металлургические шлаки и отходы металлургического и литейного производства, топливные шлаки и золы-уноса, отходы горнорудной промышленности, побочные продукты коксохимических предприятий, нефтегазовой промышленности, различных предприятий химической и деревообрабатывающей промышленности, отходы строительства.
Одними из наиболее широко известных видов отходов, которые внедрены в дорожное строительство, являются шлаки черной, цветной металлургии и фосфорного производства. Их утилизация является важным источником получения высококачественных материалов для дорожного строительства.
Шлаки представляют собой ценное сырье для приготовления нерудных материалов и минеральных вяжущих. Активные шлаки частично заменяют традиционные вяжущие (цемент, известь) при строительстве дорожных оснований и покрытий. Многолетний опыт дорожных организаций показывает, что себестоимость шлаковых дорожно-строительных материалов в два раза ниже себестоимости аналогичной продукции из естественных горных пород.
В наибольшей степени при строительстве дорожных оснований используют шлаки черной металлургии, особенно доменные. Более 50% доменных шлаков перерабатывают в гранулированные. Щебень и песок получают дроблением и грохочением шлака, разработанного в отвалах по аналогии с переработкой естественных горных пород.
Гранулированный шлак, получаемый путем быстрого охлаждения жидкого шлака, находит широкое применение как сырье для производства гидравлических вяжущих. Он может использоваться как самостоятельное медленнотвердеющее вяжущее при устройстве оснований из укрепленных грунтов и каменных материалов. Для ускорения схватывания и улучшения физико-механических показателей укрепленных материалов в смесь вводят гипс, цемент или известь.
Большое количество тепловых электростанций, работающих на угле, бесперебойно обеспечивают дорожную отрасль такими продуктами отхода, как сухая зола-уноса, шлак и золошлаковые смеси. Шлак и золошлаковые смеси в естественном состоянии и укрепленном виде широко применяют для строительства оснований и теплоизолирующих слоев. Золы-уноса сухого отбора, обладающие гидравлическими свойствами, используют в качестве вяжущего при обработке грунтов и каменных материалов.
В регионах, занимающихся добычей каменного и бурого угля, скапливаются громадные объемы отвальных шахтных пород и отходов углеобогащения. Эти отходы, находящиеся в террикониках, занимают значительные площади, исключая их из хозяйственной деятельности.
Отвальные породы и отходы углеобогащения представляют собой разновидность неоднородного по составу и свойствам техногенного грунта с различным содержанием угля, мелкозема, минеральных частиц различного гранулометрического состава. Зачастую наличие в отходах большого количества глинистых и пылеватых частиц, а также кислая среда не позволяют использовать их для строительства оснований в естественном состоянии.
В укрепленном виде несложно обеспечить отходам необходимые свойства для использования в качестве дорожного основания. При обработке отходов минеральными вяжущими в целях создания благоприятных условий для структурообразования и нейтрализации кислой среды в смесь вводят известь или аммиачную воду.
Среди многочисленных отходов нефтедобычи, нефтепереработки и коксогазового производства при строительстве и ремонте дорог наибольшее распространение получили нефтяные шламы и каменноугольные фусы. Используют шламы в основном при комплексном укреплении грунтов и слабопрочных каменных материалов для улучшения деформативных характеристик, повышения водо- и морозостойкости укрепляемых материалов. Каменноугольные фусы применяют в качестве органической добавки при комплексном укреплении минеральных материалов и грунтов.
Сама дорожная отрасль также является поставщиком отходов, используемых вторично при проведении строительных работ. Наиболее часто применяют материалы, полученные при разборке и ремонте дорожных одежд эксплуатируемых дорог. Бетонные покрытия и основания после дробления и грохочения превращают в щебень и песок. Сфрезерованные при проведении ремонтных работ старые асфальтобетонные покрытия в виде асфальтогранулята используют при изготовлении новых асфальтобетонных смесей, а также для строительства оснований путем обработки его различными вяжущими в процессе фрезерования покрытия мобильными фрезами-ресайклерами.
И так как, в настоящее время отдельных нормативных документов для оценки качества асфальтобетона и асфальтобетонных смесей с применением отходов не существует, оценка качества таких материалов будет производиться по ГОСТ 9128-2013. Данный норматив регламентирует производство лабораторных испытаний в соответствии с ГОСТ 12801-98. Несмотря на экологичность данного материала необходимо помнить, что от качества асфальтобетонного покрытия зависит безопасность людей. Например, при использовании гранулятов старого асфальтобетона (вторичное использование) сотрудниками Лаборатории испытаний конструктивных слоёв дорожных одежд и грунтов нередко выявлялись нарушения технологии производства, что приводило к ухудшению эксплуатационных свойств. В связи с этим, мы считаем, что внедрять разработки, позволяющие сохранять окружающую среду правильно, однако, необходимо при этом уделять особое внимание качеству технологий строительства для недопущения ухудшения его эксплуатационных свойств.
1. Шестоперов С.В. Дорожно-строительные материалы. Ч. 1. Учебник для вузов. М. : «Высшая школа», 1976. – 256 с.
2. Ольховиков В.М. Строительство дорожных оснований: Учебное пособие – М. : ООО «Техполиграфцентр», 2008. – 55 с.
3. Справочник дорожных терминов / Под ред. д-ра техн. наук проф. В. В. Ушакова. – М. : «ЭКОН – ИНФОРМ», 2005. – 256 с.